Гиперкалиемия

Патогенез. Причины гиперкалиемии представлены в табл. 41-3. Чаще всего причиной бывает неадекватная экскреция калия почками (см. также гл. 220 и 221). На фоне олиго- или анурии, например при острой по­чечной недостаточности, гиперкалиемия обязательно прогрессирует. Если калий не потребляется в чрезмерном количестве, его концентрация в плазме увеличи­вается приблизительно на 0,5 ммоль/л в сутки. Хроническая почечная недоста­точность не приводит к тяжелой или прогрессирующей гиперкалиемии до тех пор, пока не наступит олигурия. По мере прогрессирования почечной недоста­точности какие-то приспособительные механизмы неизвестной этиологии усиливают экскрецию калия через оставшиеся функционирующими нефроны. Однако у больных при этом экскреторная способность почек находится на предельном уровне. Следовательно, гиперкалиемия прогрессирует быстро, если увеличено поступление калия в организм или ограничена экскреторная способность почек в отношении калия, что происходит при лечении спиронолактоном. Известно избирательное нарушение секреции калия почечными канальцами при болезнях почек, вызванных красной волчанкой, серповидно-клеточной ане­мией, реакцией отторжения пересаженной почки или обструкцией мочевыводящих путей.

Таблица 41-3. Причины гиперкалиемии

I. Неадекватная экскреция калия

Почечная недостаточность

Острая почечная недостаточность

Тяжелая хроническая почечная недостаточность

Нарушения функции канальцев Недостаточность надпочечников

Гипоальдостеронизм

Болезнь Аддисона Прием диуретиков, угнетающих секрецию калия в нефронах (спиронолактон, триамтерен, амилорид)

II. Высвобождение калия из клеток

Повреждение тканей (размозжение мышц, гемолиз, внутреннее кровотечение) Прием лекарственных средств (сукцинилхолин, аргинин, интоксикация пре­паратами наперстянки, b-адренергические антагонисты) Ацидоз

Гиперосмолярность жидких сред Дефицит инсулина Гиперкалиемический периодический паралич

HI. Избыточное поступление калия в организм IV. Псевдогиперкалиемия

Тромбоцитоз

Лейкоцитоз

Неумелая техника проведения венопунктуры

Гемолиз in vitro (анализ крови)

Гиперкалиемия представляет собой основной признак недостаточности над­почечников (болезнь Аддисона) и избирательного гипоальдостеронизма. У взрослых наиболее известна гипоренинемическая форма последнего (см. гл. 325). Гиперкалиемия может сопровождать угнетение активности ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (b-адренергическими блокаторами, несте­роидными противовоспалительными средствами или ингибиторами конвертирую­щих ферментов.

В 1 кг ткани, например мышечной или эритроцитной массы, содержится около 80 ммоль калия. Он высвобождается из разрушенных клеток тканей и поступает в плазму. Следовательно, гиперкалиемия может развиться при травме с разрушением мышц, гемолизе или внутреннем крово­течении. Ацидоз приводит к выходу калия из клеток, что также обусловли­вает гиперкалиемию. Обычно тяжелая прогрессирующая гиперкалиемия насту­пает не только в результате увеличенного выхода калия из клеток разрушенных или ацидотических тканей. Вместе с тем ацидоз и разрушение тканей часто встречаются при острой почечной недостаточности. В этой ситуации гипер­калиемия может наступить быстро. У больных с анурией при нарушении целост­ности тканей, в противоположность типичному для неосложненной анурии суточ­ному увеличению концентрации калия в плазме на 0,5 ммоль/л, она может уве­личиться до 2—4 ммоль/л в сутки. Столь быстро прогрессирующая гиперкалие­мия, возможно, занимает существенное место среди причин смерти военнослужа­щих. Опасная гиперкалиемия у больных с травмой, ожогами или такими нервно-мышечными заболеваниями, как параплегия и рассеянный склероз, может быть вызвана действием мышечного релаксанта сукцинилхолина. Он, очевидно, спо­собствует высвобождению калия из мышечных волокон путем деполяризации клеточных мембран. Лечение аргинина гидрохлоридом, обычно исполь­зуемым при метаболическим алкалозе, также сопровождается высвобождением калия из клеток, поэтому во время его инфузии логично ожидать развития клинически значимой гиперкалиемии, если экскреция калия нарушена. Крайняя передозировка препаратов наперстянки может привести к тяжелой гиперкалие­мии. В этом случае калий выходит из клеток, потому что препарат ингибирует Na⁺,К⁺-АТРазу. Бета-адренергические блокаторы вызывают гиперкалиемию, препятствуя действию эндогенных b-катехоламинов, усиливаю­щих перемещение калия в клетки тканей. Метаболический ацидоз вызывает развитие гиперкалиемии за счет выведения калия из клеток. Респи­раторный ацидоз в этом отношении сопровождается менее резким эффектом. Гиперосмолярность жидких сред также усиливает выход калия из клеток. Дефицит инсулина приводит к гиперкалиемии, поскольку этот гормон в норме ускоряет движение калия в клетку. При этом виде дефицита дополнительными факторами, способствующими развитию гиперкалиемии, могут быть гиперосмотичность и ацидоз жидких сред. При гиперкалиемическом периодическом параличе гиперкалиемия связана с периодиче­скими приступами паралича мышц. Механизм этого синдрома непонятен. Потреб­ление с пищей большого количества калия способствует усилению этих приступов.

На выраженность гиперкалиемии, обусловленной большим поступлением калия в организм с пищей или при внутривенном введении, влияют факторы, определенным образом изменяющие потребление калия тканями и его экскрецию почками. Например, дефицит инсулина и лечение b-адренергическими блокато­рами усиливают гиперкалиемию за счет ограничения усвоения калия тканями. Сокращение же объема внеклеточной жидкости увеличивает степень гипекалиемии за счет ограничения скорости экскреции калия с мочой.

У больных лейкозом с выраженным тромбоцитозом или реже с лейкоцитозом может наступить псевдогиперкалиемия. Из тромбоцитов и лейкоцитов в процессе свертывания крови in vitro в окружающую среду высвобождается калий. Его количество в плазме не увеличивается, даже несмотря на заметное изменение его концентрации в сыворотке. Артефактное повышение концентрации калия в плазме бывает в том случае, когда кровь взята после неоднократного массирования руки с целью сделать вены более видимыми при накладывании жгута. Артефактную гиперкалиемию можно заподозрить, если, несмотря на отсутствие нарушений на ЭКГ, налицо существенное увеличение концентрации калия в сы­воротке.

Клинические проявления и диагностика. К наиболее существенным симпто­мам гиперкалиемии относятся сердечные аритмии. Типичная последовательность изменений на ЭКГ представлена на рис. 178-15. Самое раннее из изменений заключается в высокоамплитудном зубце Т, особенно заметном в прекордиальных отведениях. В отличие от других патологических состояний, при которых также повышается зубец Т, при гиперкалиемии не удлиняется интервал Q—Т. К более поздним изменениям относятся удлинение интервала P—R. полная блокада сердца и остановка предсердий. По мере дальнейшего увеличения в плазме кон­центрации калия изменяется желудочковый комплекс QRS. Он постепенно удли­няется, в конечном счете поглотив зубец Г, в результате чего образуется сину­соидальная конфигурация. В самом критическом состоянии могут наступить фибрилляция желудочков и остановка сердца.

Иногда умеренная или тяжелая гиперкалиемия оказывает заметное воздей­ствие на периферические мышцы. Так, наступает восходящая мышечная сла­бость, переходящая в вялую тетраплегию и паралич дыхательных мышц. Функ­ция черепных нервов, как и органов чувств, не изменяется.

Лечение. Для обоснования лечения больных целесообразно классифициро­вать гиперкалиемию по ее тяжести. Предпочтительнее всего это сделать путем рассмотрения как концентрации калия в плазме, так и изменений на ЭКГ. Если концентрация калия в плазме 6,5 ммоль/л, а изменения на ЭКГ ограничены повышением зубца Т, гипергликемию относят к легкой степени. Если концентра­ция калия составляет 6,5—8 ммоль/л, а повышение зубца Т — единственное изменение на ЭКГ, то гиперкалиемию можно отнести по степени к умеренной. Выраженная гиперкалиемия характеризуется концентрацией калия в плазме бо­лее 8 ммоль/л или изменениями на ЭКГ, в том числе отсутствием зубца Р, расширением комплекса QRS или желудочковыми аритмиями. Больных с мини­мально выраженной гиперкалиемией обычно лечат, устраняя ее причины; напри­мер, отменяют калийсберегающие диуретики или корригируют сопутствующий ацидоз. При более тяжелой или прогрессирующей форме гиперкалиемии тре­буется интенсивная терапия. Выраженная интоксикация сердечной мышцы наиболее быстро купируется внутривенным введением кальция. Для этого целе­сообразно вводить 10—30мл 10% раствора глюконата кальция в течение 1—5 мин под постоянным контролем ЭКГ. Несмотря на то что сама по себе инфузия раствора кальция не изменит концентрацию калия в плазме, она пре­пятствует вредному влиянию калия на функцию нервно-мышечных мембран. Эффект кальция проявляется почти немедленно, но в то же время он окажется преходящим, если не предпринять мер для непосредственного устранения гипер­калиемии.

При умеренной гиперкалиемии внутривенное введение раствора глюкозы уменьшает токсическое действие калия, способствуя перемещению последнего в клетки. В первые 30 мин можно ввести 200—500мл 10% глюкозы. На протя­жении следующих часов дополнительно вводят еще 500—1000мл. Целесообразно подкожно ввести 10 ЕД обычного инсулина, хотя это, по-видимому, следует делать только больным сахарным диабетом. Все это позволяет уменьшить коли­чество калия в сыворотке на 1—2 ммоль/л, причем этот эффект сохранится в течение нескольких часов. Быстро уменьшить концентрацию калия в сыво­ротке за счет его перехода в клетки помогает внутривенное введение гидрокарбо­ната натрия. На 1л глюкозы обычно добавляют 50—150ммоль щелочного препарата (2—3 ампулы). Несмотря на то что щелочной раствор наиболее под­ходит для больных с ацидозом, он эффективен и в отношении лиц с ненарушен­ным кислотно-основным состоянием. Действие проявляется в течение 1 ч и про­должается в течение нескольких часов. Для больных с обратимой интоксикацией сердечной мышцы и особенно больных с гипонатриемией или сниженным объемом внеклеточной жидкости также эффективна инфузия гипертонических растворов натрия. В частности, эффект может заключаться в уменьшении кон­центрации калия в плазме, а также в непосредственном влиянии на повышенный уровень калия противодействия гиперкалиемической нервно-мышечной интоксика­ции. Глюкозу, гидрокарбонат и натрий можно объединять в так называемый терапевтический коктейль, для чего к 1 л 5% декстрозы в 0,9% солевом рас­творе добавляют 1—2 ампулы гидрокарбоната натрия.

Ни один из только что перечисленных методов лечения не позволяет удалить калий из организма. При умеренной и тяжелой формах гиперкалиемии целе­сообразно назначить удерживающие клизмы с катионообменными смолами, на­пример полистиренсульфонат натрия. С помощью однократной клизмы из орга­низма может быть выведено достаточное количество калия. В течение 1 ч его концентрация снизится на 0,5—2 ммоль/л. При необходимости удерживающие клизмы можно повторить. Для поддержания низкого уровня калия в плазме ионообменные смолы назначают для приема внутрь, принимают их несколько раз. С этой целью к 20 мл 70% раствора сорбитола добавляют 20 г смолы и дают выпить больному (3—4 раза в день). Этого количества достаточно, чтобы обеспечить несколько актов опорожнения кишечника жидкими каловыми мас­сами. У больных с почечной недостаточностью эффективен гемо- и перитонеальный диализ. Однако этот метод лечения относительно инерционен, поэтому больных с выраженной гиперкалиемией следует лечить прежде всего с помощью одного из ранее рассмотренных методов.

ГЛАВА 42. АЦИДОЗ И АЛКАЛОЗ

Норман Г.Левински (Norman G. Levinsky)

Физиологические аспекты. В организме в норме в процессе метаболизма постоянно образуются кислоты. Несмотря на ежедневное образование в ткане­вых жидкостях около 20000 ммолей угольной и 80 ммолей сильных кислот, кон­центрация свободных ионов водорода находится в узком диапазоне. В норме рН внеклеточной жидкости составляет 7,35—7,45 (45—35 нмоль/л). Определить точно рН во внутриклеточных жидкостях невозможно. По данным, полученным с помощью большинства существующих методов, эта величина в среднем составля­ет 6,9. Концентрация ионов водорода внутри клетки неоднородна. Она различна в органеллах одной клетки. Даже при небольшой концентрации водородные ионы (протоны) в жидких средах до такой степени реактивноспособны, что кратковременное изменение их концентрации влияет на работоспособность фер­ментов и физиологические процессы. Мгновенная защита от неблагоприятных колебаний рН обеспечивается буферной системой, которая может связать или, наоборот, освободить протоны сразу же в ответ на изменение кислотности жид­кой среды, В конечном счете на уровне организма регуляция рН зависит от функции легких и почек.

Основным эквивалентным продуктом обмена потенциальной угольной кисло­ты служит двуокись углерода. С помощью легких ее концентрация в жидких сре­дах организма удерживается на уровне 1,2 ммоль/л (Рсо₂ = 40 мм рт. ст.). При этой концентрации выведение двуокиси углерода равно ее метаболической про­дукции. Несмотря на то что двуокись углерода во время перехода из клеток в легочные альвеолы реагирует с водой и тканевыми буферными системами, ис­тинного изменения состава жидких сред не происходит, поскольку двуокись угле­рода выводится через легкие в количестве, равном ее образованию в клетках. При образовании в процессе метаболизма сильных кислот их протоны сразу же реагируют с буферными веществами и исчезают из жидких сред организма. Во внеклеточной жидкости гидрокарбонат превращается в двуокись углерода и воду, экскретирующиеся через легкие. Несмотря на то что этот механизм сводит к минимуму колебания кислотности среды, он связан с разрушением гидрокар­боната и уменьшением буферной емкости клетки (общая буферная емкость жид­ких сред организма составляет примерно 15 мэкв/кг). Следовательно, если бы не способность почек удалять протоны, секретируя их в мочу и тем самым восста­навливая буферную емкость клеток, то нормальной скорости продукции сильных кислот оказалось бы достаточно для полного истощения буферной системы ор­ганизма в течение 10—20 дней.

Основным источником появления сильной (серной) кислоты служит мета­болизм метионина и цистина, входящих в состав белков пищи. К другим источ­никам относят неполное окисление углеводов и жиров до органических кис­лот, обменные превращения нуклеопротеинов с образованием мочевой кислоты, метаболизм фосфорорганических веществ, в процессе которого высвобождаются протоны и неорганические фосфаты. В рационе питания количество готовых кис­лот или щелочей обычно невелико, но может содержаться достаточное коли­чество потенциальных кислот (например, избыток катионных кислот, таких как лизин) или щелочей (например, цитрат).

Основные функции почек в кислотно-основном метаболизме заключаются в накоплении уже существующего гидрокарбоната и генерации новых количеств для восполнения затрат, обусловленных противодействием сильным кислотам. Гидрокарбонат реабсорбируется как в проксимальном, так и дистальном сег­ментах нефронов посредством секреции протонов в канальцевую жидкость. До­полнительное его количество образуется в результате секреции протонов для бу­ферной системы мочи. В норме /з ионов водорода связывается с фосфатом, пре­вращая НРО₄^2– в Н₂РО₄^–. остальная часть переходит в аммиак, образуя ионы аммония. Количество свободной кислоты, которое может быть экскретировано с мочой, невелико даже при минимальном значении рН (4,8). Однако закисление мочи существенно для связывания кислоты фосфатом и аммонием. Изменения рН жидких сред организма вызывает ответную регуляторную реакцию со сто­роны почек. Ацидоз активирует почечную секрецию ионов водорода. Увеличи­вается продукция аммиака, в связи с чем большее число протонов может экскретироваться почками в виде аммония. При крайней степени ацидоза продукция аммиака, в норме составляющая 40—50 мэкв/сут, усиливается в 10 раз и более. В действительности концентрация гидрокарбоната во внеклеточной жидкости оп­ределяется скоростью секреции протонов в почках (реабсорбция и генерация гидрокарбоната). Если его концентрация в плазме увеличивается без усиления реабсорбирующей способности почки, то этот анион быстро экскретируется и его нормальная концентрация в плазме быстро нормализуется. Например, длитель­ное потребление гидрокарбоната натрия даже в большом количестве обычно приводит лишь к минимальному стойкому увеличению его концентрации в плазме. На скорость секреции протонов в почках влияют многие причины, среди которых важны напряжение двуокиси углерода в жидких средах организма, величина внеклеточного объема, концентрация альдостерона, запасы калия в тканях. Реаб­сорбция гидрокарбоната прямо связана с концентрацией двуокиси углерода. Так, при гиперкапнии отмечается тенденция к активированию, а при гипокапнии, наоборот, к торможению процессов накопления гидрокарбоната в результате ра­боты почек. Сокращение объема внеклеточной жидкости усиливает его реабсорб­цию в почечных канальцах, а увеличение объема сопровождается противопо­ложным эффектом. Альдостерон стимулирует почечную секрецию протонов. В этом смысле гиперальдостеронизм вызывает метаболический алкалоз, тогда как гипоальдостеронизм — ацидоз. В экспериментах на животных было показано, что реабсорбция гидрокарбоната в почках находится в обратной зависимости от запасов калия в организме. У человека эта зависимость менее четкая, однако выраженный дефицит калия в тканях связан с усиленной реабсорбцией гидро­карбоната и метаболическим алкалозом.

Респираторная система реагирует на изменения рН крови почти мгновенно. Ацидоз стимулирует, а алкалоз угнетает легочную вентиляцию. Дыхательный центр, локализованный в продолговатом мозге, вероятно, реагирует на среднюю величину рН в крови и спинномозговой жидкости.

Определение кислотно-основного равновесия. На практике нарушения кис­лотно-основного равновесия классифицируют на основании их измерений в си­стеме гидрокарбонат—угольная кислота (основная буферная система внеклеточ­ной жидкости). Поскольку внутри- и внеклеточная буферные системы функцио­нально связаны между собой, измерение только концентрации гидрокарбоната в плазме позволяет получить информацию об общей буферной системе орга­низма. Взаимосвязь отдельных элементов гидрокарбонатной системы обычно опи­сывают уравнением Гендерсона—Гассельбаха:

где рК угольной кислоты составляет 6,1. Величина [Н2СОз] рассчитывается как произведение a•Рсo₂, где a—коэффициент растворимости двуокиси углерода в жидких средах организма, равный 0,031 ммоль/л на 1 мм рт. ст. парциального давления двуокиси углерода. При нормальном Рсо₂ (т. е. 40 мм рт. ст.) расчетная величина [Н₂СО₃] будет составлять 40•0,031=1,2 ммоль/л.

Ацидозом называют нарушение, при котором в жидких средах организ­ма проявляется тенденция к накоплению кислоты или удалению щелочи. Ал­калоз—любое нарушение, связанное с-тенденцией к уменьшению содержания в жидких средах организма или накоплению в них оснований. Поскольку ком­пенсаторные механизмы могут свести до минимума или совсем предотвратить изменение концентрации водородных ионов в плазме, некоторые авторы пред­почитают использовать термины «ацидемия» и «алкалемия» для описания со­стояний, при которых изменения рН плазмы незначительны. К дыхательным от­носят нарушения, при которых основной сдвиг касается концентрации двуокиси углерода (угольная кислота). Как можно видеть из уравнения Гендерсона—Гас­сельбаха, уменьшение ее концентрации вызывает алкалемию, а повышение — ацидемию. К метаболическим нарушениям относят состояния, при которых ос­новные изменения происходят в концентрации гидрокарбоната. В связи с тем что в уравнении Гендерсона—Гассельбаха концентрация гидрокарбоната в буферном отношении соль/кислота вынесена в числитель, то увеличение кон­центрации гидрокарбоната приведет к алкалемии, а уменьшение — к ацидемии.

Рис. 42.1. Номограмма у здорового человека при неосложненном дыхатель­ном или метаболическом нарушении кислотно-ос­новного равновесия. Доверительные интервалы значений составляют ±2SD при компенсаторной реакции на первичное нарушение v здорового или больного. ОМАц и омал — соответ­ственно острый метаболи­ческий ацидоз и алкалоз, ХМАц и ХМАл – соответ­ственно хронический мета­болический ацидоз и алка­лоз, ОРАц и ОРАл — соот­ветственно острый респира­торный ацидоз и алкалоз, ХРАц и ХРАл — соответ­ственно хронический респи­раторный ацидоз и алкалоз. лоз.

Основную проблему в оценке нарушений кислотно-основного равновесия представляют компенсаторные реакции со стороны легких и почек. Первоначаль­ное изменение концентрации двуокиси углерода вызывает компенсаторную реак­цию почек, в результате которой в том же направлении изменяется концентрация гидрокарбоната плазмы. И, наоборот, первичное изменение концентрации гидро­карбоната в плазме вызывает компенсаторное изменение концентрации угольной кислоты. Например, у больного с хронической дыхательной недостаточностью показатели кислотно-основного равновесия следующие: рсо₂ = 70 мм рт. ст., [НСО₃^–]=31 ммоль/л; рН = 7,25. Клиницисту следует знать, обусловлено ли увеличение концентрации гидрокарбоната в плазме только реакцией почек на первичную гиперкапнию или же на этот процесс влияют метаболические нару­шения кислотно-основного равновесия. Никакие расчеты и предположения не позволяют получить ответ на этот ключевой вопрос. Подобную информацию можно получить только при непосредственном наблюдении за больным, в про­цессе которого определяют обычную компенсаторную реакцию организма на оп­ределенную степень хронической гиперкапнии.

Клинические и экспериментальные наблюдения были проведены при всех наи­более известных основных нарушениях кислотно-основного равновесия. Полу­ченные результаты обобщены и с помощью статистического метода доверитель­ных интервалов представлены в виде графического материала, предназначенного для клинического анализа нарушений кислотно-основного равновесия (рис. 42-1). Каждый доверительный интервал представляет собой среднюю величину ±2SD, т. е. в него входят 95% результатов наблюдений за компенсаторной реакцией на каждый основной тип нарушения. Вернемся к примеру с больным. Анализ доверительного интервала, обозначенного на рис. 42-1 как «хронический дыха­тельный ацидоз», свидетельствует о том, что у 95% лиц с хроническим повыше­нием Рсо₂ до 70 мм рт. ст. концентрация ионов гидрокарбоната в плазме сос­тавит 34—44 ммоль/л в связи с почечной компенсацией. Следовательно, вели­чину [НСО₃^–], равную в нашем примере 31 ммоль/л, нельзя рассматривать только как результат компенсаторной реакции почек на хроническую гиперкапнию. На нее, по всей видимости, должно влиять еще одно нарушение кислотно-основного равновесия, предположительно, метаболический ацидоз. Конечно, использование этого графика не решает все вопросы и не исключает необходимости проведения в качестве альтернативы обычного клинического обследования больного. Напри­мер, если у него гиперкапния развилась недавно, величина [НСО₃^–], равная 31 ммоль/л, оказалась бы слишком большой для чисто компенсаторной реакции на острый респираторный ацидоз и ее можно было бы объяснить наложением эффекта метаболического алкалоза. Различие между двумя крайними интерпре­тациями одной и той же величины [НСО₃^–] целиком зависит от клинической диагностики длительности основного респираторного заболевания. О том, как пользоваться рис. 42-1 в каждом конкретном случае нарушения кислотно-основ­ного равновесия, сообщается в соответствующих разделах главы.

Дата добавления: 2014-11-20